\documentclass{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[russian]{babel}
\usepackage{color}
\usepackage{graphicx}
\begin{document}

\begin{titlepage}
\title{С 
	\\ФОТОКАМЕРОЙ
	\\на
	\\ТЫ}
	\author{Ищенко Ю.В.
	\\ \itshape Николаев }
\date{2008}
\maketitle
\end{titlepage}

\begin{abstract}
Книга предназначена для того, чтобы Вы могли в полной мере использовать
возможности своей фотокамеры и получать качественные снимки. 
\end{abstract}

\newpage

\tableofcontents
\newpage

\part [Основные возможности]{Основные возможности}

\section [Фокусировка]{Фокусировка}
	\input{focusing}

\section [Разрешение]{Разрешение}
Разрешение принципиально ограничено дифракцией на объективе: видимые точки являются не чем имым, как дифракционными пятнами. Две соседние точки разрешаются, если минимум интенсивности между ними достаточно мал, чтобы его разглядеть. 
Дифракция определяет волновой предел разрешения инструментов, то есть минимальный размер деталей объекта, которые могут быть разрешены в изображении. 
Оптические изображения, полученные с помощью линз или зеркал, никогда не воспроизводят объект с идеальной точностью. Они бывают искажены вследствие всякого рода несовершенств оптических систем (аберрации). Но даже идеальная линза, свободная от аберраций, не может дать идеального изображения из-за волновой природы света. Дифракция световой волны, возникающая из-за конечного размера линз и зеркал, приводит к нарушению стигматичности изображений. Это означает, что изображения точечных объектов не могут быть точечными; они изображаются дифракционными пятнами конечного размера. Вследствие перекрытия дифракционных изображений две близкие точки объекта могут оказаться неразрешимыми в изображении.
Для снятия зависимости от субъективности восприятия был введен эмпирический критерий разрешения Рэлея, который определяет минимальное угловое расстояние между точками как
    $\sin{\theta}=1.22\frac{\lambda}{D}$
где $\theta$ — угловое разрешение (минимальное угловое расстояние), $\lambda$ — длина волны, D — диаметр объектива. 

Коэффициент подобран так, чтобы интенсивность в минимуме между пятнами была равна примерно 0,8 от интенсивности в их максимумах — считается, что этого достаточно для различения невооруженным глазом.

При различных значениях диафрагмы разрешающая сила объектива различна. Как правило, она минимальна при полностью открытом отверстии диафрагмы. Именно это, худшее значение, приводится в технических характеристиках отечественных объективов. С закрытием диафрагмы уменьшаются остаточные аберрации оптической системы и разрешающая сила растет. При малых световых отверстиях, обычно начиная со значения диафрагмы 11, разрешающая сила понижается вследствие влияния дифракции света.

\section [Кроп-фактор]{Кроп-фактор}
Кроп-фактор (от англ. Crop factor, crop — обрезать, factor — множитель) — отношение линейного размера кадра цифровых камер к полю стандартного 35 мм кадра.
Большинство сенсоров выпускаемых цифровых камер имеют размер, меньший, чем у обычного кадра 24x36 мм. При использовании объектива, расчитанного на 35 мм кадр, на сенсор проецируется только центральная часть изображения, а оставшаяся часть «обрезается» краем матрицы.

У таких DSLR-камер кроп-фактор лежит обычно в пределах 1,3-2,0. Среди DSLR-камер наиболее распространены кроп-факторы 1,6 и 1,5 (стандарт APS).

 «Эквивалентное фокусное расстояние» - термин характеризует фокусное расстояние объектива с эквивалентным углом зрения для кроп фактора. Например, о объективе 31 мм будут говорить как об эквиваленте 50 мм для 35 мм камер.
Для сравнения фокусных расстояний двух объективов, предназначенных для разных фотоаппаратов, необходимо указанные на объективах фокусные расстояния (ФР) домножить на кроп-фактор фотоаппарата.

Большинство производителей сменной оптики, чтобы удовлетворить потребность в широкоугольных объективах для камер с меньшей матрицей создали специальные объективы. Такие объективы проецируют круг изображения меньшей площади, который не покрывает всю площадь обычного кадра 24x36 мм, а соответствует площади кадра цифровой камеры с размером сенсора 15x22,5 мм. Также при конструировании можно сократить рабочий отрезок объектива, за счёт меньшего размера зеркала.

\begin{center}
	\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|} \hline
		Обозначение & Кроп-фактор & Ширина(мм) & Высота(мм) & Диагональ(мм) & Площадь(мм$^2$) \\ \hline
		Полнокадровые & 1-1.01 & 35,8 — 36 & 23,8 — 24 & 43 — 43,3 & 852—864 \\ \hline
		 & 1,28 — 1,26 & 28,1 — 28,7 & 18,7 — 19,1 & 33,8 — 34,5 & 525,5 — 548,2 \\ \hline
		 & 1,33 & 27 & 18 & 32,4 & 486 \\ \hline
		 & 1,74 — 1,44 & 25,1 — 20,7 & 13,8 — 16,7 & 24,9 — 30,1 & 285,7 — 419,2 \\ \hline
		4/3" & 2 — 1,92 & 17,3 — 18 & 13 — 13,5 & 21,6 — 22,5 & 224,9 — 243 \\ \hline
		1" & 2,7 & 12,8 & 9,6 & 16 & 122,9 \\ \hline
		2/3" & 3,93 & 8,8 & 6,6 & 11 & 58,1 \\ \hline
		1/1,65" & $\approx$4 & & & & \\ \hline
		1/1,7" & $\approx$5 & & & & \\ \hline
		1/1,8" & 4,84 & 7,176 & 5,319 & 8,9 & 38,2 \\ \hline
		1/1,9" & $\approx$5 & & & & \\ \hline
		1/2" & 5,41 & 6,4 & 4,8 & 8 & 30,7 \\ \hline
		1/2,5" & 5,99 & 5,8 & 4,3 & 7,2 & 24,9 \\ \hline
		1/2,7" & 6,56 & 5,27 & 3,96 & 6,6 & 20,9 \\ \hline
	\end{tabular}
\end{center}

\newpage
Если все портретируемые сидят в одной плоскости, сцена снимается при значении диафрагмы f/4, чтобы вывести фон из резкости. Если портретируемые находятся на разном расстоянии от камеры, то выбираем значение диафрагмы равным f/8 или f/11. Если разброс расстояний значительный, то можно использовать диафрагму f/22.
При макро съемке, при диафрагме f/2.8 ГРИП очень маленький и работать с ним нужно очень аккуратно. При пейзажной съемке используя маленькую диафрагму (f/22) и фокусируясь на треть расстояния от переднего плана до заднего плана, можно получить максимальную глубину резкости.


\section [Светочувствительность. Шкала ISO]{Светочувствительность. Шкала ISO}
Шкала чувствительности, измеряемая в единицах ISO, задает уровень реакции матрицы на свет.

Чувствительность измеряется в единицах ISO, являющихся универсальным стандартом расчета и обозначения светочувствительности всех фотопленок. Чем выше значение ISO, тем чувствительнее пленка к воздействию света. Чувствительные пленки быстрее реагируют на свет, и для правильной экспозиции требуется меньше времени. При увеличении значения ISO от 100 до 200 чувствительность пленки возрастает вдвое. Увеличение с 200 до 400 снова удваивает чувствительность. На практике это означает, что если при ISO 100 вам нужна экспозиция в 1/30 секунды при f/2.8, при 200 ISO и f/2.8, вы можете ускорить выдержку до 1/60, а при ISO 400 - до 1/125.
Используемым в цифровых камерах матрицам присуща лишь одна чувствительность (обычно 100 или 200), что неизбежно переводит их в разряд низкочувствительных. Чтобы обойти этот недостаток, цифровые камеры используют дополнительное усиление электрических сигналов, генерируемых матрицами, что эквивалентно повышению светочувствительности.
Как и в случае с пленкой, оборотной стороной медали выступает конфликт между качеством изображения и чувствительностью, потому что возрастание усиления сигнала приводит к усилению электронных флуктационных шумов. В цифровых фотографиях эта помеха выступает в виде зернистой "рябой" текстуры, особенно заметной в тенях. Высоким значениям ISO присуща также избыточная или недостаточная цветовая насыщенность, сдвиги цвета и низкие контрасты. Поскольку матрицы цифровых камер менее чувствительны к некоторым основным цветам (особенно синему), они поднимают усиление в более слабых цветовых каналах, чтобы скомпенсировать этот дисбаланс. При смещении цветов для выравнивания баланса белого происходит то же самое: в некоторых каналах усиление возрастает, тем самым добавляя нежелательный шум. 

Недоэкспонированные снимки выглядят темными, блеклыми, лищенными деталей в тенях, а цвета кажутся грязноватыми. В крайних случаях до матрицы доходит на столько мало света, что ее ячейки ошибочно порождают зеленые и красные пиксели, называемые цифровым шумом. На гистограмме большинство пикселей группируется у левого ее края, что говорит о большом количестве черных и темных полутонов.
Переэкспонированные снимки слишком светлы, отличаются малым количеством деталей в светах (или их полным отсутствием) и очень блеклыми цветами. В крайних случаях до матрицы доходит так много света, что он из-за рассеивания попадает на соседние ячейки, вызывая появление так называемого ореола вокруг светлых участков. на гистограмме большинство пикселей группируется в правой ее части.

\section [Диафрагма]{Диафрагма}
(diaphragma - перегородка, греч.), в английском «апертура» (aperture, англ.)

Диафрагма - элемент конструкции объектива, отвечающий за диаметр отверстия пропускающего свет на светочувствительную поверхность (плёнку, либо матрицу).

Для простого понимания диафрагмы — приведу аналогию с окном. Чем шире открыты ставни окна, тем больше света проходит через окно.

Диафрагма обозначается так f/2.8 или f:2.8, определяется как отношение фокусного расстояния к диаметру входного отверстия объектива. Очень часто путаются понятия открытой, большой диафрагмы (f/2.8) и большого диафрагменного числа f/16. Чем меньше число в обозначении диафрагмы, тем больше она открыта.

Меняя F на одно значение, количество света попадающего в камеру меняется в 2 раза. Это называется ступенью экспозиции. Любые изменения (по шкалам фотоаппарата) экспозиции происходят с шагом в 1 ступень. Для точности ступень делят на трети, если это необходимо.

Диафрагма - очень мощный визуальный инструмент. Максимально открытая диафрагма даёт очень маленькую ГРИП (глубина резкости изображаемого пространства). Малый ГРИП визуально выделяет объект на размытом фоне.

\section [ГРИП]{ГРИП}
	\input{grip}
	
\section [Выдержка]{Выдержка}
	\input{exposure}

\section [Экспонометрия]{Экспонометрия}
	\input{exposure_metering.tex}

\section [Динамический диапозон]{Динамический диапазон}
Динамический диапазон —- это отношение максимального допустимого значения измеряемой величины (яркости по каждому из каналов) к минимальному значению (уровню шумов). В фотографии динамический диапазон принято измерять в единицах экспозиции (шаг, стоп, EV), т.е. логарифмом по основанию 2, реже - десятичным логарифмом (обозначается буквой D). 1EV = 0,3D. Изредка используют и линейное обозначение, например 1:1000, что равно 3D или почти 10EV.
Т.е. например увеличение экспозиции на 1 EV (Exposure Value) соответвует удвоению количества света. 

Тоновый диапазон цифрового изображения - число тонов (тон определяется как уровень (градация, оттенок, насыщенность) цвета), используемое для описания динамического диапазона. Тоновый диапазон характеризует насколько правильно передаются тона окружающих нас предметов. При высоком тоновом диапазоне, градиент полутонов получается плавным. При низком тоновом диапазоне переходы получаются ступенчатыми, с четко очерчернными границами (так называемый эффект постеризации). Постеризация - потеря количества уровней тонового диапазона, при которой ступенчатый переход от одного уровня тона к др. становится визуально ощутимым. Постеризация проявляется как резкий скачок градационных тоновых переходов на оцифрованном изображении. 

Динамический и тоновый диапазоны светочувствительной матрицы взаимосвязаны. Если у матрицы динамический диапазон, например, равен 1000:1, и аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), по крайней мере, десятибитный, то она автоматически имеет широкий тоновый диапазон. Так как сама матрица линейна и АЦП обрабатывает информацию равными частями, то при способности воспроизводить 1 000 различных тонов с 10-битным АЦП, ее динамический диапазон должен быть, по крайней мере, 1000:1. Но  при этом, у изображения с широким динамическим диапазоном может быть узкий тоновый диапазон, и , наоборот, у изображения с узким динамическим диапазоном может быть широкий тоновый диапазон.

Сенсоры цифровых фотокамер являются линейными устройствами. Т.е. величина тока, генерируемая ячейкой фотосенсора камеры, линейно пропорциональна количеству света, что на нее попадает. Нижний уровень ("уровень шумов") сенсора наблюдается при отсутствии попадания света на него и при этом он не равняется 0. При попадании света ячейки сенсора аккумулируют энергию до достижения своей максимальной емкости. Для сенсора цифровой камеры, динамический диапазон соответствует соотношению этих величин - уровня шумов и уровня полной емкости ячейки фотосенсора. Т.е. камеры с более емкими фотонными ячейками (например, Canon 5D) имеет более широкий динамический диапазон, чем камера с менее емкими ячейками (например, Nikon D200). 

В отличиИ от этого тональный диапазон характеризуется количеством бит, которые доступны для представления тонов. Это немного объясняет одну из причин использования RAW.

Для наглядности приведем некоторые количественные характеристики.

Динамический диапазон различных сред.

\begin{tabular}{|c|c|c|c|} \hline
	\multicolumn{2}{|c|}{Среда} & Диапазон & EV \\ \hline
	& Реальный мир & 1:8400000 & 23.0 \\
	& Человеческий глаз & 1:1000000 & 19.0 \\ \hline
	Запись & чб негативная пленка & 1:500 & 9.0 \\
	& цветная слайдовая пленка & 1:50 & 5.6 \\
	& JPEG & 1:300 & 8.2 \\
	& RAW & 1:360 & 8.5 \\
	& HDRI & ? & ? \\ \hline
	Представление & Монитор (пользовательский) & 1:100 & 6.6 \\
			& Монитор (профессиональный) & 1:1000 & 10.0 \\
			& Фотобумага & 1:250 & 8.0 \\ \hline 
\end{tabular}

При этом для представления цвета используется 8 бит на канал для JPEG, для RAW - 10-16.
При съемке в формате JPEG довольно контрастные тоновые кривые, применяемые камерой, могут обрезать тени и "подсветить" детали, присутствующие в необработанных данных RAW. Изображения в формате RAW хранят истинные значения динамического диапазона, выдаваемого матрицей, и позволяют посредством применения подходящей тоновой кривой добиться наилучшего картинки на мониторе или принтере. 


\section [Цветовая температура]{Цветовая температура}
Если электрокалорифер включить в сеть в затемненной комнате, то вначале его спираль не будет видна. По мере нагрева она становится тускло-красной, а затем ярко-оранжевой. Если увеличить мощность, подводимую к спирали, то она может стать почти белой, как электрическая лампочка. Этим простым примером и описывается понятие цветовой температуры. То есть: “Эта лампочка (солнце, вспышка...) светится так, как если бы мы нагрели абсолютно черное тело до температуры.....”. Для удобства описания используют температурную шкалу Кельвина (К0). Среднее значение цветовой температуры полуденного солнца равно 5000 К, и оно принято в качестве балансного значения для многих профессиональных обращаемых фотопленок. Цветовая температура ламп накаливания 3200 К, и поэтому профессиональные пленки для съемки при освещении лампами накаливания
сбалансированы именно для этого значения.

Цветовые температуры, соответствующие различным условиям дневного освещения
\begin{center}
        \begin{tabular}{|c|c|} \hline
                Естественный источник света & Цветовая температура, К \\ \hline
		Утреннее и вечернее cумеречное небо & 2000 \\ \hline
		Небо близ восходящего или заходящего Солнца & 2300-2400 \\ \hline
		Солнце через час после восхода & 3500 \\ \hline
		Солнце за час до захода & 3500 \\ \hline
		Луна & 4125 \\ \hline
		Утреннее или вечернее Солнце в ясном небе & \\ под углом больше 15$^{o}$ над линией горизонта & 3600-5000 \\ \hline
		Дневной свет в ранние утренние и предвечерние часы & 4000-4300 \\ \hline
		Солнце около полудня при легкой облачности & 5100-5600 \\ \hline
		Свет летнего полуденного Солнца близ поверхности Земли & \\ при ясном голубом небе & 5300-5700 \\ \hline
		Свет полуденного Солнца при легкой облачности & 5700-5900 \\ \hline
		Летнее Солнце в зените в синем ясном небе & 6000-6500 \\ \hline
		Дневной свет неба при легкой высокой облачности & 6700-7000 \\ \hline
		Дневной свет неба при сильной облачности & 7000-8500 \\ \hline
		Дневной свет неба при слабой облачности & 12000-14000 \\ \hline
		Дневной свет в полуденные часы при
		безоблачном небе: & \\
			летом & 6000 \\
			зимой & 5800 \\
			в тени летом & 7000 \\ \hline	
		Облачное небо в северной части & 12000-25000 \\ \hline
		Ясное голубое небо & 15000-27000 \\ \hline
        \end{tabular}
\end{center}

Цветовая температура искусственных источников свет
\begin{center}
        \begin{tabular}{|c|c|} \hline
		Пламя спички & 1700 \\ \hline
		Пламя стеариновой свечи & 1850-2000 \\ \hline
		Керосиновая лампа & 1900-2050 \\ \hline
		Ацетиленовое пламя & 2360 \\ \hline
		Пламя газовой зажигалки & 2500 \\ \hline
		Электролампа перекальная вакуумная & 2450-2500 \\ \hline
		Электролампа перекальная газонаполненная & 2600-2900 \\ \hline
		Фотолампа с зеркальным рефлектором мощностью 250-500 Вт & 3250-3500 \\ \hline
		Фотолампа перекальная с зеркальным рефлектором мощностью до 1000 Вт & 3600-4000 \\ \hline
		Импульсная лампа-вспышка или “молния” & 3400-6500 \\ \hline
		Лампы накаливания бытовые, общего & \\
		назначения с мощностью светового потока, Вт: & \\ 
			50-100 & 2600-2700 \\
			200 & 2800 \\
			500 & 2900 \\
			1000 & 3000 \\ \hline
		Лампа кинопроекционная & 3300-3400 \\ \hline
		Лампа прожекторная & 3300-3500 \\ \hline
		Лампа галогенная & 3300-3350 \\ \hline
		Вспышка магния & 3650 \\ \hline
		Лампа дуговая & 3700-5500 \\ \hline
		Лампа люминесцентная типа ЛТБ & 2800 \\ \hline
		Лампа люминесцентная типа ЛБ & 3500$\pm$300 \\ \hline
		Лампа люминесцентная типа ЛХБ & 4300$\pm$400 \\ \hline
		Лампа люминесцентная типа ЛД & 6750$\pm$800 \\ \hline
        \end{tabular}
\end{center}

\part [Дополнительные возможности]{Дополнительные возможности}
\section [Вспышки]{Вспышки}
	\input{flashes}

\part [Постобработка фото]{Постобработка фото}
\section [Цветокоррекция кожи]{Цветокоррекция кожи}
	\input{skin}

\part [Печать фотографий]{Печать фотографий}
	\input{print}
	
\part [Разное]{Разное}
\section [Характеристики объективов]{Характеристики объективов}
	\input{objectives}
	
\part [Фототермины]{Фототермины}
	\input{terms}
		
\part [Список литературы]{Список литературы}
	\input{bibliography}

\end{document}
